专利名称：制造液体排出头的方法
技术领域：
本发明涉及制造液体排出头(liquid discharge head)的方法。
背景技术：
作为用于排出液体的液体排出头的代表性例子，存在将墨水排出到记录介质上以记录图像的喷墨记录单元的喷墨记录头。喷墨记录头一般包含墨水流路、设置在流路的一部分中的排出能量产生元件和用于通过在那里产生的能量排出墨水的微细墨水排出端口。在日本专利申请公开No. 2005-205916中讨论了制造适用于喷墨记录头的液体排出头的方法。根据该方法，在配有能量产生元件的基板上形成液体的流路壁之后，在流路壁之间以及在流路壁上涂敷树脂嵌入部件，并且，通过化学机械抛光(CMP)使嵌入部件平坦化。然后，在流路壁和嵌入部件上，涂敷用于形成配有排出端口的孔板(orifice plate)的树脂以形成树脂层，并且在树脂层中设置排出端口。
发明内容
一种制造液体排出头的方法，该液体排出头具有与液体的排出端口连通的液体的流路，该方法包括提供基板，在该基板上固体部件被设置为包围变成流路的区域；在所述区域内形成由金属或金属化合物制成的流路的模子；提供由树脂制成的覆盖层，从而以接触固体部件和模子的方式覆盖固体部件和模子；和去除模子以形成流路。从参照附图对示例性实施例的以下详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明
Mo
包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与说明一起用于解释本发明的原理。图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图IF和图IG是用于描述根据本发明第一示例性实施例的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图2是示出根据本发明的示例性实施例制造的喷墨头的一个例子的示意性透视图。图3是用于描述根据本发明的第一示例性实施例的制造喷墨头的方法中的制造过程中的基板状态的示意图。图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F是用于描述根据本发明的第二示例性实施例的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图5是用于描述根据本发明的第二示例性实施例的制造喷墨头的方法中的制造过程中的基板状态的示意图。图6A、图6B和图6C是用于描述根据本发明的例子3的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。
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图7A和图7B是用于描述根据本发明的例子3的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F和图8G是用于描述根据本发明第三示例性实施例的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图9是用于描述根据本发明的第三示例性实施例的制造喷墨头的方法中的制造过程中的基板状态的示意图。图10A、图10B、图10C、图10D、图IOE和图IOF是用于描述根据本发明第四示例性
实施例的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图11是用于描述根据本发明的第四示例性实施例的制造喷墨头的方法中的制造过程中的基板状态的示意图。图12A、图12B和图12C是用于描述根据本发明的例子7的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图13A和图13B是用于描述根据本发明的例子7的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F、图14G和图14H是用于描述根据本发明的第五示例性实施例的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。图15是用于描述根据本发明的第五示例性实施例的制造喷墨头的方法中的制造过程中的基板状态的示意图。图16A、图16B、图16C、图16D、图16E、图16F、图16G和图16H是用于描述根据本
发明的例子10的制造喷墨头的方法的示意性剖面图。
具体实施例方式以下将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。根据本发明的发明人的研究结果，由于在日本专利申请公开No. 2005-205916中描述的方法中嵌入材料由树脂制成并且在其上涂敷树脂以形成孔板部件，因此，在一些情况下，嵌入部件和孔板部件这两者都溶解以相互混合，产生两个部件的混合物。即使当嵌入部件被去除时，混合物也保留在流路壁表面的内部，不利地影响流路的完成形状，并且在一些情况下不利地影响诸如液体的再填充(refill)特性的排出特性。考虑到常规技术而执行本发明，并且，作为其目的之一，本发明旨在提供一种能获得具有形成精度非常高的流路的液体排出头的制造液体排出头的方法，该方法导致高的产量。以下将参照附图描述本发明。在以下的描述中，对于具有相同功能的结构，在附图中赋予相同的附图标记，并且省略其描述。另外，液体排出头可被安装在诸如打印机、复印机、具有通信系统的传真机和具有打印机部分的字处理器的装置上，以及其他的与各种类型的处理设备复合组合的工业记录装置上。例如，所述头也可被用于制造生物芯片、印制电路、和以喷射的方式排出化学品。在以下的描述中，以喷墨头作为液体排出头的例子，描述其制造方法，并由此描述本发明的示例性实施例。图2是示出根据本发明的示例性实施例的制造喷墨头的方法制造的液体排出头的一个例子的部分水印示意性透视图。如图2所示，液体排出头包括硅基板1，其上以预定的间距在两行中设置用于产生用于排出墨水的能量的能量产生元件3。在基板1上，在具有墨水流路的内壁的流路壁部件6的排出端口板部分8中形成在墨水流路11和能量产生元件3的上侧打开的墨水排出端口 9。并且，排出端口板部分8形成与从墨水供给端口 10 连通到各墨水排出端口 9的墨水流路11的内侧壁的基板相对的部分。通过硅的各向异性蚀刻形成的墨水供给端口 10在两行能量产生元件3之间打开。喷墨头向通过墨水供给端口 10在墨水流路11中填充的墨水施加由能量产生元件3产生的压力，并由此使液滴从墨水排出端口 9被排出，从而附着于记录介质上以记录图像。参照图IA 1G，描述根据本发明的第一示例性实施例的制造喷墨头的方法。图IA IG是表示通过图2的A-A'切断并与基板1垂直的各过程中的切断面的示意性剖面图。在图IA所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。在能量产生元件3上，形成绝缘膜4。在基板1的后表面上，设置当形成墨水供给端口时用作掩模的氧化物膜2。通过沉积或镀覆形成执行电连接的电极焊盘(图中未示出)。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器的半导体器件。首先，如图IB所示，通过按块构图形成作为由金属、金属合金或金属化合物制成并且用于通过无电镀覆方法在基板1上形成模子的金属层的籽层5和用作流路壁的粘接层的外部金属层50。更具体地，使用光刻工艺在籽层5、外部金属层50和由金属或其化合物制成的金属层上执行构图。籽层5和外部金属层50被设置为相互隔开。此时，如果在接下来的过程中形成的流路壁与基板表面之间的粘接性足够，那么不需要形成位于流路壁的下侧的外部金属层50。然后，如图IC所示，变成流路壁的感光树脂通过旋转涂敷而被涂敷并且通过UV射线或深UV射线被曝光并且被显影，由此形成变成流路侧壁的固体部件6。固体部件6被形成为包围变成流路的区域11a。在图3中，示出在形成了形成模子的部分的籽层5和固体部件6之后的顶面的状态。因此，在固体部件6内以及在变成流路的区域内，形成具有流路的形状的籽层5。考虑到镀覆的各向同性生长，可能在固体部件6和籽层5之间存在一定的间隔(图3的60)。固体部件6可被设置为完全覆盖外部金属层50以从外部金属层50的顶面接触侧面。然后，如图ID所示，通过使用籽层5并且根据无电镀覆，由通过生长金属或包含金属的合金而获得的镀层形成流路的模子7。作为其形成方法，使用公知的无电镀覆方法。当使用无电镀覆方法时，仅在籽层5上选择性地形成模子7。固体部件6用作镀覆抗蚀剂。通过控制镀覆的时间段，可以以希望的厚度设置模子。当镀层的厚度与固体部件6的距基板1 的表面的高度相似或者比其稍薄时，可然后很容易地涂敷覆盖感光树脂。由于镀层平坦地形成，因此在模子7的顶面上不需要特别的平坦化处理。但是，当以比固体部件6大的厚度形成模子7时，模子7的顶面可被抛光。然后，如图IE所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与固体部件6相同类型的材料的覆盖感光树脂8。虽然作为覆盖感光树脂8的溶剂使用二甲苯或MIBK和二甘醇二甲醚的混合溶剂，但是根据无电镀覆在模子中形成无机材料；因此，在模子7和覆盖感光树脂8之间基本上不存在相容性。可以在覆盖感光树脂8的上侧涂敷防水剂。
然后，如图IF所示，在覆盖感光树脂8的面对能量产生元件3的位置处形成墨水排出端口 9。当形成排出端口时，使用诸如步进器(stepper)的曝光单元来执行曝光。覆盖感光树脂8是负型树脂；因此，执行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，执行显影以形成与能量产生元件3中的每一个对应的墨水排出端口 9。然后，如图IG所示，通过光刻方法对变成墨水供给端口的部分的氧化物膜2构图以形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路中形成的籽层5和模子7通过使用去除液被去除，以形成流路11。禁止由填充变成流路的区域的金属制成的模子7和变成排出端口部件的覆盖感光树脂8相互混合。由此，当去除模子7时，流路11内的模子7不部分地保留，使得形成具有与流路的模子7相同形状的流路11。并且，模子7和覆盖感光树脂8之间的边界是明确的；因此，即使当模子7的去除液的浓度稍微波动时，也能够不受其影响而以优异的再现性形成流路。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片，并然后被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件并完成喷墨头。参照图4A 4F，描述本发明的第二示例性实施例。图4A 4F是在与图IA IG 相同的位置上看到的剖面图。如图4A所示，以与第一示例性实施例相同的方式制备基板1。然后，如图4B所示，在基板1上形成籽层5。可以在不进行构图的情况下在基板1 上完整地形成籽层5。然后，如图4C所示，变成流路侧壁的感光树脂通过旋转涂敷被涂敷、通过UV射线或深UV射线被曝光并且被显影，由此形成变成流路侧壁的固体部件6。在图5中，示出形成固体部件6之后的顶面的状态。籽层5被设置在要被固体部件6包围的变成流路的区域 Ila 中。并且，籽层5被设置固体部件6和基板1之间以与它们接触，并且还被设置在固体部件6外面。然后，如图4D所示，通过使用籽层5，根据电镀方法形成模子7。作为形成方法，使用公知的电镀方法。如果使用电镀方法，那么，当通电时，仅在位于籽层上并且没有抗蚀剂图案的位置中选择性形成镀层。固体部件6外面的籽层与基板1的边缘部分上的镀覆端子电连接，使得从外部供给电流以执行电镀。由于通过使用外部电力的电镀方法形成模子7， 因此，可以在更短的时间段内形成模子7。然后，如图4E所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与固体部件6相同类型材料的作为覆盖层的覆盖感光树脂8。作为覆盖感光树脂8的溶剂，一般使用二甲苯或甲基异丁基酮 (MIBK)和二甘醇二甲醚的混合溶剂。由于根据电镀方法在模子中形成金属材料，因此，在模子7和覆盖感光树脂8之间基本上不存在相容性。在固体部件6内部和外部，形成高度大致与固体部件6相同的镀层；因此，覆盖感光树脂8平坦地形成；并且，排出端口 9和能量产生元件3之间的距离在基板内能保持恒定。可以在覆盖感光树脂8的上侧上涂敷防水剂。 在涂敷之后，为了形成墨水排出端口 9，使用诸如步进器的曝光单元来执行曝光。然后，执行显影并且形成墨水排出端口 9。然后，如图4F所示，在通过光刻方法对基板的后侧的氧化物膜2构图之后，形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路中以及在芯片的外周形成的籽层5和模子7被去除以形成流路11。此时，固体部件6外部的籽层5也一起被去除。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。 然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件并完成喷墨头。在流路侧壁和孔板部件与基板之间存在热膨胀系数差。因此，在加热过程之后，可能在与基板的接合部分上产生应力。这可能影响液体排出头的结构稳定性并使产量劣化。 第三和第四示例性实施例旨在解决该问题。参照图8A 8G，描述根据本发明的第三示例性实施例的制造喷墨头的方法。图8A 8G是表示通过图2的A-A'切断并与基板1垂直的各过程中的切断面的示意性剖面图。在图8A所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。在能量产生元件3上，形成绝缘膜4。在基板1的后表面上，提供当形成墨水供给端口时用作掩模的氧化物膜2。然后，通过沉积或镀覆形成进行电连接的电极焊盘(图中未示出)。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器3的半导体器件。首先，如图8B所示，通过构图形成作为由金属或金属化合物制成并且用于通过无电镀覆方法在基板1上形成模子的金属层的籽层5。并且，通过构图按块形成用作流路壁的粘接层的外部金属层50和与籽层5 —起形成用于减小流路壁内的流路壁部件的体积的应力缓和部件的籽层51。更具体地，使用光刻过程以执行籽层5、籽层51和外部金属层50的构图。籽层5、外部金属层50和籽层51被设置为相互隔开。此时，如果在下一个过程中形成的流路壁与基板表面之间的粘接性足够，那么不需要形成流路壁的下侧上的外部金属层 50。然后，如图8C所示，变成流路壁的感光树脂通过旋转涂敷被涂敷、通过UV射线或深UV射线被曝光并且被显影。因此，形成变成流路侧壁的固体部件6。固体部件6被形成为包围变成流路的区域Ila和形成应力缓和部件的区域lib。在图9中，示出在形成了形成模子的部分的籽层5、应力缓和部件形成部分的籽层51和固体部件6之后的顶面的状态。 因此，在固体部件6内以及在变成流路的区域中，形成具有流路的形状的籽层5，并且，在形成应力缓和部件的区域内，形成具有应力缓和部件的形状的籽层51。考虑到镀覆的各向同性生长，可能在固体部件6、籽层5和籽层51之间存在一定的间隔(图9的60)。固体部件 6可被设置为完全覆盖外部金属层50以从外部金属层50的顶面接触侧面。然后，如图8D所示，通过使用籽层5和籽层51并且根据无电镀覆方法，由通过生长金属或包含金属的合金而获得的镀层形成流路的模子7和应力缓和部件100。作为形成方法，使用公知的无电镀覆方法。当使用无电镀覆方法时，仅在籽层中选择性地形成模子7 和应力缓和部件100。固体部件6用作镀覆抗蚀剂。通过控制镀覆的时间段，可以以希望的厚度提供模子和应力缓和部件100。当厚度与固体部件6的距基板1的表面的高度大致相同或者比其稍薄时，可然后很容易地涂敷覆盖感光树脂8。由于镀层平坦地形成，因此在模子7和应力缓和部件100的顶面上不需要特别的平坦化处理。但是，当以比固体部件6大的厚度形成模子7和应力缓和部件100时，模子7和应力缓和部件100的顶面可被抛光。然后，如图8E所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与固体部件6相同类型的材料的覆盖感光树脂8。作为覆盖感光树脂8的溶剂，使用二甲苯或MIBK和二甘醇二甲醚的混合溶剂。由于根据电镀方法在模子中形成无机材料，因此，在模子7和覆盖感光树脂8之间基本上不存在相容性。可以在覆盖感光树脂8的上侧上涂敷防水剂。然后，如图8F所示，在覆盖感光树脂8的面对能量产生元件3的位置处，形成墨水排出端口 9。当形成排出端口时，使用诸如步进器的曝光单元来执行曝光。当覆盖感光树脂 8是负型树脂时，执行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，进行显影并且形成与能量产生元件3中的每一个对应的墨水排出端口 9。然后，如图8G所示，通过光刻方法对变成墨水供给端口 10的部分的氧化物膜2构图以形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路中形成的籽层5和模子7通过使用去除液被去除，以形成流路11。禁止由填充变成流路的区域的金属制成的模子7和变成排出端口部件的覆盖感光树脂8相互混合；因此，不形成难以在模子7的去除液中溶解的混合物。因此，当去除模子7时，在流路内不部分地保留模子7，并且，形成具有与流路的模子7相同形状的流路。并且，模子7和覆盖感光树脂8之间的边界是明确的；因此，即使当模子7的去除液的浓度稍微波动时，也能够不受其影响而以优异的再现性形成流路。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片，然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件并完成喷墨头。参照图IOA 10F，描述本发明的第四示例性实施例。图IOA IOF是在与图8A 8G相同的位置上看到的剖面图。如图IOA所示，以与第一示例性实施例相同的方式制备基板1。然后，如图IOB所示，在基板1上形成籽层5。可以在不进行构图的情况下在基板 1上完整地形成籽层5。然后，如图IOC所示，变成流路侧壁的感光树脂通过旋转涂敷被涂敷、通过UV射线或深UV射线被曝光并且被显影。因此，形成流路侧壁和变成模子的固体部件6，该模子用于形成用于减小流路侧壁内的流路侧壁部件的体积的应力缓和部件。在图11中，示出形成固体部件6之后的顶面的状态。籽层5被设置在变成流路的区域Ila和由固体部件6包围的形成应力缓和部件的区域lib中。并且，籽层5被设置在固体部件6和基板1之间以与它们两者接触，并且还被设置在固体部件6外面。然后，如图IOD所示，通过使用籽层5并且根据电镀方法，形成模子7和应力缓和部件100。作为形成方法，使用公知的电镀方法。如果使用电镀方法，那么，当通电时，仅在籽层上并且没有抗蚀剂图案的位置上，选择性地形成镀层。固体部件6外面的籽层5与基板1的边缘部分上的镀覆端子电连接，使得从外部供给电流以执行电镀。由于通过使用外部电力的镀覆形成模子7和应力缓和部件100，因此，可以在更短的时间段内形成模子7和应力缓和部件100。然后，如图IOE所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与固体部件6相同类型的材料的作为覆盖层的覆盖感光树脂8。作为覆盖感光树脂8的溶剂，一般使用二甲苯或甲基异丁基酮(MIBK)和二甘醇二甲醚的混合溶剂。由于根据电镀方法在模子中形成金属材料，因此， 在模子7和覆盖感光树脂8之间基本上不存在相容性。在固体部件6内部和外部，形成高度大致与固体部件6相同的镀层；因此，覆盖感光树脂8平坦地形成；并且，排出端口 9和能量产生元件3之间的距离可在基板内保持恒定。可以在覆盖感光树脂8的上侧上涂敷防
9水剂。在涂敷之后，为了形成墨水排出端口 9，使用诸如步进器的曝光单元来执行曝光。然后，执行显影并且形成墨水排出端口 9。然后，如图IOF所示，通过光刻方法对基板1的后表面上的氧化物膜2构图，以形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路中以及在芯片的外周形成的籽层5和模子7被去除以形成流路11。此时，固体部件6外部的籽层5也一起被去除。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。 然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的支撑部件(槽外壳)并完成喷墨头。第五示例性实施例和第六示例性实施例是当制造液体排出头时使用激光的例子。参照图14A 14H，描述根据本发明的第五示例性实施例的制造喷墨头的方法。图 14A 14H是表示通过图2的A-A'切断并与基板1垂直的各过程中的切断面的示意性剖面图。在图14A所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。在能量产生元件3上，形成绝缘膜4。在基板1的后表面上，提供当形成墨水供给端口时用作掩模的氧化物膜2。然后，通过沉积或镀覆形成执行电连接的电极焊盘(图中未示出)。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器的半导体器件。首先，如图14B所示，通过构图按块形成作为由金属或金属化合物制成并且用于通过无电镀覆方法在基板1上形成模子的金属层的籽层5和用作流路壁的粘接层的外部金属层50。通过使用光刻方法执行构图，来获得籽层5、外部金属层50和由金属或金属化合物制成的金属材料层。籽层5和外部金属层50被设置为相互分隔。此时，如果在下一个过程中形成的流路壁与基板表面之间的粘接性足够，那么不需要形成流路壁的下侧上的外部金属层50。然后，如图14C所示，使用激光以从形成籽层5的一侧的表面到变成墨水供给端口的区域内执行处理。关于激光处理深度，优选它贯通到相对侧上的表面。但是，如果籽层5、 绝缘膜4、基板1和氧化物膜2可被同时贯穿，那么深度不一定贯通。激光斑点直径为10 200 μ m,并且被设定为处于墨水供给端口形成区域的框架内，并优选为20 30 μ m。激光处理的位置和图案可以是通过连续处理而被连接的线状图案或通过组合点而获得的图案， 只要它们处于墨水供给端口区域内并且只要它是允许其后面的各向异性蚀刻打开墨水供给端口的图案就行。只要可以处理籽层5、绝缘膜4、基板1和氧化物膜2，可以使用任意类型的激光。并且，在激光处理中，通过熔融产生的碎片20和40附着于激光通孔30的周边 (基板的两个表面)。如图14D所示，通过各向异性蚀刻方法形成墨水供给端口 10。作为蚀刻液体，优选在被设定为80°C的液体温度下通过对于水溶剂以8 25质量％的TMAH以及对于TMAH水溶液以0 8质量％的硅酮的比例混合而获得的蚀刻液。作为替代方案，如果蚀刻液不溶解籽层5，那么可以使用其它的液体。并且，在籽层5上可以通过诸如OBC的保护膜进行蚀刻。基板1的表面不被蚀刻，原因是该表面被由不溶于碱蚀刻液中的金属形成的籽层5覆盖或者具有保护层。另一方面，后表面侧缺少可抵抗碱蚀刻液的膜；因此，蚀刻向着基板1 的表面侧进行。同时，在激光处理中产生并且附着于基板的后表面的碎片40剥离；因此，在蚀刻之后的基板1的后表面上，不残留碎片40。
10
然后，如图14E所示，提供变成流路壁的感光干膜，并且，通过UV射线或深UV射线进行曝光和显影，由此形成变成流路侧壁的固体部件6。固体部件6被形成为包围变成流路的区域11a。在图15中，示出在形成了形成模子的部分的籽层5和固体部件6之后的顶面的状态。因此，在固体部件6内以及在变成流路的区域内，形成具有流路的形状的籽层5。 考虑到镀覆的各向同性生长，可能在固体部件6和籽层5之间存在一定的间隔(图15的 60)。此时，固体部件6可被设置为完全覆盖外部金属层50以从外部金属层50的顶面接触侧面。然后，如图14F所示，通过使用籽层5并且根据无电镀覆方式，利用通过生长金属或包含金属的合金而获得的镀层形成流路的模子7。作为形成方法，使用公知的无电镀覆方法。如果使用无电镀覆方法，那么仅在籽层5上选择性地形成模子7。固体部件6用作镀覆抗蚀剂。通过控制镀覆的时间段，可以以希望的厚度提供模子。当镀层的厚度与固体部件6的距基板1的表面的高度大致相同或者比其稍薄时，可在后面很容易地涂敷覆盖感光树脂。由于镀层平坦地形成，因此在模子7的顶面上不需要特别的平坦化处理。但是，当以比固体部件6大的厚度形成模子7时，模子7的顶面可被抛光。然后，如图14G所示，设置作为与固体部件6相同类型的材料的覆盖感光干膜8。作为覆盖感光干膜8的溶剂，使用二甲苯或MIBK和二甘醇二甲醚的混合溶剂。由于根据无电镀覆在模子中形成无机材料，因此，在模子7和覆盖感光干膜8之间基本上不存在相容性。 可以在覆盖感光干膜8的上侧上涂敷防水剂。在覆盖感光干膜8的面对能量产生元件3的位置处形成墨水排出端口 9。当形成排出端口时，使用诸如步进器的曝光单元来执行曝光。覆盖感光干膜8是负型的；因此，执行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，执行显影以形成与能量产生元件3中的每一个对应的墨水排出端口。然后，如图14H所示，在墨水流路中形成的籽层5和模子7通过使用去除液被去除，使得形成流路11。此时，附着于籽层5上的碎片20也同时剥离。由于禁止由填充变成流路的区域的金属制成的模子7和变成排出端口部件的覆盖感光干膜8相互混合，因此不形成难以在模子7的去除液中溶解的混合物。因此，当去除模子7时，模子7也不部分地保留于流路内，并且形成具有与流路的模子7相同形状的流路。并且，模子7和覆盖感光干膜8之间的边界是明确的；因此，即使当模子7的去除液的浓度稍微波动时，也能够不受其影响而以优异的再现性形成流路。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。然后基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件并完成喷墨头。在本示例性实施例中，在作为模子的镀层上，设置感光干膜8，并且对排出端口构图。因此，禁止填充变成流路的区域的模子和变成排出端口部件的覆盖层相互混合。并且， 当去除模子时，通过激光处理产生的碎片可同时被去除，换句话说，模子几乎不保留在流路内。作为结果，流路以优异的精度被形成为希望的形状，并且，可以以高的产量获得具有优异的排出特性的液体排出头。以下，参照例子更具体地描述本发明。参照图IA 1G，描述例子1。例子1是其中通过无电镀覆方法形成模子的制造喷墨头的方法的例子。
在图IA所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。作为基板，使用硅基板，并且，作为加热器，使用TaSiN。在基板1的后表面上，作为墨水供给端口的掩模材料，形成氧化物膜2。作为执行电连接的电极焊盘(未示出)的材料，使用不被氯化铁腐蚀的金(氯化铁在后面被用来去除模子)。通过在用溅射方法沉积之后用光刻方法执行构图，来形成金焊盘。并且，作为另一方法，可以使用电镀方法来形成金凸块。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器3的半导体器件。然后，如图IB所示，在图IA所示的基板1上，通过无电镀覆同时形成了形成模子的籽层5和作为流路壁的粘接层的外部金属层50，通过光刻方法对其构图并且形成籽层。作为籽层，通过溅射方法形成具有0. 5 μ m的厚度的铝膜。即使当铝包含少量的硅或铜时，也可获得类似的结果。在作为籽层的铝上，正型抗蚀剂(posiresist)被涂敷、曝光和显影以形成抗蚀剂图案。然后，执行干蚀刻和湿蚀刻以在形成模子的部分和形成流路壁的部分中形成铝。在形成模子的部分中，形成籽层5，并且，在流路壁形成部分中，形成外部金属层50。然后，如图IC所示，形成固体部件6。用于形成固体部件6的材料包含环氧树脂、光阳离子聚合引发剂和作为溶剂的二甲苯，并且是负型的感光树脂。作为负型的抗蚀剂，使用包含 100 质量％ 的环氧树脂 EHPE3150(商标，由 Daicel Chemical Industries, Ltd.制造)和6质量％的光阳离子聚合催化剂SP_172(商标，由Asahi Denka Kogyo K. K.制造)的材料。变成流路壁的感光树脂通过旋转涂敷被涂敷，通过UV射线或深UV射线被曝光，并且被显影。由此，在侧壁保持与基板1的表面几乎垂直的情况下形成变成流路壁的固体部件6。此时的固体部件6的高度被设为ΙΟμπι。此时，为了禁止流路壁的下侧上的籽层5在模子7和籽层5的去除期间溶解，优选地在比模子7更靠内的位置形成模子7形成部分的籽层5，并且，在固体部件6内形成外部金属层50。然后，如图ID所示，在铝籽层5上，通过无电镀覆方法由镍镀层形成模子7。作为形成方法，使用公知的无电镀覆方法。根据该方法，去除在铝的表面上形成的氧化物膜，执行锌酸盐处理，并且形成镍。通过置换附着于铝表面的ai并且通过根据还原反应生长来形成镍。作为处理液，使用由^mura Kogyo K. K.制造的药溶液。作为预处理液，使用更清洁的EPITHAS MCL-16以蚀刻铝的最上表面上的氧化物层。然后，执行锌酸盐处理。作为锌酸盐处理液，使用EPITHAS MCL-17。在经受锌酸盐处理的铝焊盘上，锌析出，并且，在其上面，无电镍通过EPITHAS NPR-18被无电镀覆。此时，镍的沉积速度为0. 2 μ m/min并且镍析出到作为与喷嘴相同高度的IOym;因此，无电镍镀覆的时间段为50分钟。由于通过控制时间执行镀覆，因此可以获得与固体部件6基本上相同的高度。当模子7比固体部件6更高时，可以使用化学机械抛光(CMP)。如图所示，流路壁是垂直的；因此，通过无电镀覆方法形成的模子也垂直形成。然后，如图IE所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与流路侧壁相同类型的材料的覆盖感光树脂8。该材料是包含100重量份数的环氧树脂EHPE3150 (商标，由Daicel ChemicalIndustries, Ltd.制造)和6重量份数的光阳离子聚合催化剂SP-172 (商标，由AsahiDenka Kogyo K. K.制造)的负感光树脂。在涂敷之后，通过使用诸如步进器的曝光单元进行曝光以形成墨水排出端口 9。由于覆盖感光树脂8是负型的，因此进行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，执行显影以形成墨水排出端口 9。
然后，如图IF所示，在通过光刻方法对氧化物膜2构图之后，形成墨水供给端口10。虽然通过干蚀刻制备图IF所示的墨水供给端口 10，但是，可通过碱水溶液(例如，四甲基铵或Κ0Η)蚀刻墨水供给端口 10。在干蚀刻的情况下，由于氧化物膜2较薄，因此，优选在保留在构图中使用的抗蚀剂的情况下实施蚀刻。并且，当形成墨水供给端口 10时，优选在表面上形成保护膜(未示出)。然后，作为在墨水流路内形成的籽层的铝材料和通过无电镀覆方法形成的镍通过氯化铁被蚀刻并且被去除。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3，并且连接用于墨水供给的芯片槽部件以完成喷墨头。参照图4A 4F，描述本发明的例子2。如图4A所示，以与例子1类似的方式，制备基板1。如图4B所示，通过溅射方法在基板1上形成籽层5。作为籽层的材料，使用金。其厚度被设为0. 3 μ m。然后，如图4C所示，形成变成流路壁的固体部件6。形成固体部件6的材料与例子1相同。然后，如图4D所示，作为模子7，在籽层5上形成金镀层。作为形成方法，使用公知的电镀方法。作为镀液，使用主要由亚硫酸金制成的MICROFAB AulOO(商标，由ELECTROPLATING ENG OF JAPAN CO.制造)。此时，与流路类似，金的沉积速度为0. 3 μ m/min并且金被沉积到Hym的高度；因此，作为用金进行电镀的时间段，花费46分钟。虽然在本例子中使用金，但是，只要使用不与在其上面涂敷的有机材料混合的材料，就可满足基本的功能。除了上述以外，作为镀覆材料的例子，可以选择铜或镍。在镀铜的情况下，使用主要由亚硫酸铜制成的称为MICROFAB Cu300(商标，由ELECTROPLATING ENG OF JAPAN CO.制造)的镀铜液。此时，铜的沉积速度为约0. 2 0. 5 μ m/min,暂时被设为0. 4 μ m/min,并且，与流路类似，铜被沉积到最多达14 μ m的高度；这样，花费约35分钟的时间段。在镀M的情况下，使用主要由酸性氨基磺酸制成的称为MICROFAB NilOO (商标，由ELECTROPLATINGENG OF JAPAN CO.制造)的镀液。此时，镍的沉积速度约为0. 2 0. 5 μ m/min。如果暂时被设为0. 4 μ m/min,那么，与流路类似，镍被沉积到最多达14 μ m的高度；这样，花费约35分钟的时间段。在所有的情况下，通过根据流路高度控制时间来进行镀覆；因此，镀覆可形成为与流路壁6大致相等的高度。尽管如此，当高度由于制造波动而不符合预定值时，通过设定比流路壁6低的模子7的高度，处理可前进到下一过程。相反，当模子7的高度比流路壁6的高度高时，通过使用化学机械抛光(CMP)将镀层抛光到流路的高度，处理可前进到下一过程。关于镀覆模子的宽度方向的形状，如图所示，流路壁的侧面与基板表面几乎垂直；因此，也可使得通过电镀方法形成的模子几乎与基板表面垂直。然后，如图4E所示，以与例子1类似的方式形成墨水排出端口 9。随后，如图4F所示，根据与例子1类似的方法形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路中形成的籽层中的金和通过电镀方法形成的金模子通过碘/碘化钾溶液被去除。在本例子中，使用AURUM302(商标，由Kanto Kagaku制造)。并且，在溶解铜的情况下，使用称为E-PR0CESS札(商标，由Meltex Inc.制造)的初始构建液(build-up liquid)。并且，在溶解Ni的情况下，可以使用Ni选择性蚀刻液体NC-A (商标，由NIHON KAGAKU SANGYO C0.，LTD.制造)。
以与例子1类似的方式进行后面的过程。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为模子的相容层的残留物。参照图6A到图6C以及图7A和图7B，描述例子3。图6A 6C是与图IA IG相同的剖面图，并且，图7A和图7B是图6B的流路壁的底部的放大图。制备具有以与例子2类似的方式镀覆的籽层5的基板1。在本例子中，籽层5被形成为两个层即第一金属层5a (下层)和第二金属层5b (上层)(图6A)。作为第一金属层5a,使用铜，并且，作为第二金属层恥，使用金。作为用于禁止铜和金扩散的阻挡层，在基板表面上通过溅射方法在第一和第二金属层的沉积之前沉积作为阻挡层的0. 2μπι的TiW膜(图中未示出)。第一金属层的铜的膜厚度被设为0. 3 μ m，并且，第二金属层的金的膜厚度被设为0.05 μ m。从去除期间的底切(undercutting)的观点来看，第二金属层恥的厚度优选尽可能地薄。但是，需要足够的厚度以覆盖基体的水平差，即，优选为0. 03 μ m 0. 1 μ m。第一和第二金属层的材料的任意组合，只要可以获得籽层的去除期间的蚀刻液的选择性，就可以被选择而没有问题。然后，以与例子2类似的方式，执行利用镀层的流路模子的形成、流路壁部件6和排出端口板部分8的形成、和模子的去除，以形成流路11 (图6B)。然后，在流路11内形成的第二金属层恥的金和通过电镀方法形成的金模子通过碘/碘化钾溶液被蚀刻并被去除。在本例子中，使用AURUM 302 (商标，由Kanto Kagaku制造)(图7A)。通过去除第二金属层恥，在流路壁6的下侧，形成底切。由于第二金属层恥较薄，因此，其底切量较小。然后，通过主要由铵铜络合物制成并且相对于金选择性地蚀刻铜的蚀刻液去除第一金属层fe的铜(图7B)，并且，获得图6C的状态。然后，以与例子2类似的方式，形成喷墨头。根据本例子，通过使用由可相互选择性去除的两个层制成的籽层，与一个层的情况相比，可以减少流路壁6的底部的底切量。由此，即使当形成厚籽层以减小用于电镀的籽层5的电阻值时，也可确保流路壁6和基板1之间的接合强度。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。将描述例子4。作为通过使用籽层5进行镀覆的替代，在变成流路和固体部件的区域上，通过溅射方法层叠金，将其顶面抛光以形成由金制成的模子7。在除上述之外的过程中，与例子2类似，形成喷墨头。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。参照图8A 8G，描述例子5。例子5是通过无电镀覆方法形成模子的制造喷墨头的方法的例子。在图8A所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。作为基板，使用硅基板，并且，作为加热器，使用TaSiN。在基板1的后表面上，作为墨水供给端口的掩模材料，形成氧化物膜2。作为用于电连接的电极焊盘(未示出)的材料，使用不被在后面使用以去除模子的氯化铁腐蚀的金。以在通过溅射方法沉积之后使用光刻方法执行构图的方式，形成金焊盘。并且，作为另一方法，可以使用电镀方法来形成金凸块。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器3的半导体器件。然后，如图8B所示，在图8A所示的基板上，形成了通过无电镀覆方法形成模子的籽层5，并且，通过光刻方法实施构图以形成籽层。并且，与籽层5同时地，形成了形成用于减小流路壁内的流路部件的体积的应力缓和部件的籽层51和作为流路壁的粘接层的外部金属层50，并且通过光刻方法将它们构图，以形成籽层。作为籽层，通过溅射方法形成具有0.5μπι的厚度的铝膜。即使当铝包含少量的硅或铜时，也可获得类似的结果。在作为籽层的铝上，正型抗蚀剂被涂敷、曝光和显影以形成抗蚀剂图案。然后，通过干蚀刻和并且通过湿蚀刻，在形成模子的部分、形成应力缓和部件的部分和形成流路壁的部分中形成铝。形成模子的部分为籽层5，形成应力缓和部件的部分为籽层51，并且形成流路壁的部分为外部金属层50。然后，如图8C所示，形成固体部件6。用于形成固体部件6的材料包含环氧树脂、光阳离子聚合引发剂和作为溶剂的二甲苯，并且，是负型的感光树脂。作为负型的抗蚀剂，使用包含100质量％的环氧树脂ΕΗΡΕ3150(商标，由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造)和6质量％的光阳离子聚合催化剂SP_172(商标，由Asahi Denka Kogyo K. K.制造)的材料。变成流路壁的感光树脂通过旋转涂敷被涂敷，通过UV射线或深UV射线被曝光，并且被显影。由此，在其侧壁保持与基板1的表面几乎垂直的情况下形成变成流路壁的固体部件6。此时的固体部件6的高度被设为ΙΟμπι。此时，为了禁止流路壁的下侧上的籽层5在模子7和籽层的去除期间溶解，优选地在比模子7更靠内的位置形成籽层5，在比应力缓和部件100更靠内的位置形成籽层51，并且，在固体部件6内形成外部金属层50。然后，如图8D所示，在铝籽层5上以及在铝籽层51上，通过无电镀覆方法形成由镍镀层制成的模子7和应力缓和部件100。作为形成方法，使用公知的无电镀覆方法。根据该方法，去除在铝的表面上形成的氧化物膜，执行锌酸盐处理，然后形成镍。通过置换附着于铝的表面上的Si并且然后通过根据还原反应生长形成镍。作为处理液，使用由^muraKogyo K. K.制造的药溶液。作为预处理液，使用更清洁的EPITHAS MCL-16以蚀刻铝的最上表面上的氧化物层。然后，执行锌酸盐处理。作为锌酸盐处理液，使用EPITHAS MCL-17。在经受锌酸盐处理的铝焊盘上，锌析出，并且在其上面，无电镍通过EPITHAS NPR-18被镀覆。此时，镍的沉积速度为0. 2 μ m/min并且镍析出到与喷嘴相近的10 μ m的高度；因此，无电镍镀覆的时间段为50分钟。由于通过控制时间执行镀覆，因此，可以获得与固体部件6基本上相同的高度。当模子7和应力缓和部件100比固体部件6高时，可以使用化学机械抛光(CMP)。如图所示，流路壁是垂直的；因此，通过无电镀覆方法形成的模子7和应力缓和部件100也垂直形成。然后，如图8E所示，通过旋转涂敷来涂敷作为与流路侧壁相似类型的材料的覆盖感光树脂8。材料是负感光树脂，并且包含100重量份数的环氧树脂EHPE3150 (商标，由Daicel Chemical Industries, Ltd.制造)和6重量份数的光阳离子聚合催化剂SP-172 (商标，由Asahi Denka Kogyo K. K.制造)。在涂敷之后，通过使用诸如步进器的曝光单元进行曝光以形成墨水排出端口 9。由于覆盖感光树脂8是负型的，因此进行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，执行显影以形成墨水排出端口 9。然后，如图8F所示，在通过光刻方法将氧化物膜2构图之后，形成墨水供给端口10。虽然通过干蚀刻制备图8F所示的墨水供给端口 10，但是，可通过碱水溶液(例如，四甲基铵或Κ0Η)蚀刻它。在干蚀刻的情况下，由于氧化物膜较薄，因此，优选在保留在构图中使用的抗蚀剂的情况下实施蚀刻。并且，当形成墨水供给端口时，优选在表面上形成保护膜(图中未示出)。然后，作为在墨水流路内形成的籽层的铝材料和通过无电镀覆方法形成的镍通过氯化铁被蚀刻并且被去除。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件以完成喷墨头。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。参照图IOA 10F，描述本发明的例子6。如图IOA所示，以与例子5类似的方式，制备基板1。然后，如图IOB所示，通过溅射方法在基板1上形成籽层5。作为籽层的材料，使用金。其厚度被设为0.3μπι。然后，如图IOC所示，形成变成流路壁的固体部件6。形成固体部件的材料与例子5相同。然后，如图IOD所示，在籽层5上，形成作为模子7和应力缓和部件100的金镀层。作为形成方法，使用公知的电镀方法。作为镀液，使用主要由亚硫酸金制成的MICR0FABAulOO (商标，由 ELECTROPLATING ENG OF JAPAN CO.制造)。此时，金的沉积速度为 0. 3 μ m/min并且金被沉积到与流路相似的高度；因此，作为金电镀的时间段，花费46分钟。然后，如图IOE所示，以与例子5类似的方式形成墨水排出端口 9。随后，如图IOF所示，以与例子5类似的方式形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路内形成的籽层的金和通过电镀方法形成的金模子通过碘/碘化钾溶液被去除。在本例子中，当去除金镀层时，使用AURUM 302(商标，由Kanto Kagaku制造)。并且，在溶解铜的情况下，使用称为E-PR0CESSWL(商标，由Meltex Inc.制造)的初始构建液。并且，在溶解Ni的情况下，可以使用Ni选择性蚀刻液体NC-A (商标，由NIHON KAGAKU SANGYO CO.，LTD.制造)。此后的过程与例子5类似。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为模子的相容层的残留物。参照图12A 12C和图13A和13B，描述例子7。图12A 12C是与图8A 8G相似的剖面图，并且，图13A和图13B是图12B的流路壁的底部的放大视图。以与例子6类似的方式，制备具有用于镀覆的籽层5的基板1。但是，在本例子中，籽层5形成为两个层即第一金属层5a(下层)和第二金属层5b (上层)(图12A)。作为第一金属层如，使用铜，并且，作为第二金属层恥，使用金。作为用于禁止铜和金扩散的阻挡层，在沉积第一和第二金属层之前，在基板表面上通过溅射方法沉积0.2μπι的TiW膜(图中未示出)。第一金属层的铜的膜厚度被设为0. 3 μ m，并且，第二金属层的金的膜厚度被设为0. 05 μ m。从去除期间的底切的观点来看，上层籽层恥的厚度优选尽可能地薄。但是，需要足够的厚度来覆盖基体的水平差，即，优选为0. 03 μ m 0. 1 μ m。第一和第二金属层的材料的任意组合，只要可以获得籽层的去除期间的蚀刻液的选择性，就可以被选择而没有问题。然后，以与例子6类似的方式，执行通过镀层的流路模子和应力缓和部件的形成、
16流路壁部件6和排出端口板部分8的形成、和模子的去除，以形成流路11 (图12B)。然后，在流路11内形成的第二金属层恥的金和通过电镀方法形成的金模子通过碘/碘化钾溶液被蚀刻并被去除(图13A)。此时，使用AURUM 302 (商标，由Kanto Kagaku制造)。通过去除第二金属层恥，在流路壁6的下侧，形成底切。但是，由于第二金属层恥较薄，因此，其底切量较小。然后，通过主要由铵铜络合物盐制成并且相对于金选择性地蚀刻铜的蚀刻液去除第一金属层如(图13B)，并且，获得图12C的状态。然后，以与图6类似的方式，形成喷墨头。根据本例子，通过使用可相互选择性去除的两个层的籽层，与一个层的情况相比，可以更减少流路壁6的底部的底切量。由此，即使当形成厚的籽层5以减小用于电镀的籽层5的电阻值时，也可确保流路壁6和基板1之间的接合强度。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。将描述例子8。作为通过使用籽层5进行镀覆的替代，在变成流路的区域、变成应力缓和部件的区域和固体部件6上，通过溅射方法层叠金，将其顶面抛光以形成由金制成的模子7。在与上述不同的处理中，与例子6类似，形成喷墨头。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。参照图14A 14H，描述例子9。例子9是通过使用无电镀覆方法形成模子的制造喷墨头的方法的例子。在图14A所示的基板1上，设置诸如加热电阻器的多个能量产生元件3。作为基板，使用硅基板，并且，作为加热器，使用TaSiN。在基板1的后表面上，形成氧化物膜2，作为墨水供给端口的掩模材料。作为用于电连接的电极焊盘(未示出)的材料，使用不被氯化铁腐蚀的金(氯化铁在后面被用来去除模子)。以在通过溅射方法沉积之后使用光刻方法来执行构图的方式，形成金焊盘。并且，作为另一方法，可以使用电镀方法来形成金凸块。图中没有示出加热器3的布线和用于驱动加热器3的半导体器件。然后，如图14B所示，在图14A所示的基板1上，同时形成通过无电镀覆方法形成模子的籽层5和作为流路壁的粘接层的外部金属层50。然后，通过光刻方法执行构图以形成籽层。作为籽层，通过溅射方法形成具有0.5μπι的厚度的铝膜。即使当铝包含少量的硅或铜时，也可获得类似的结果。在作为籽层的铝上，正型抗蚀剂被涂敷、曝光和显影以形成抗蚀剂图案。然后，通过干蚀刻和并且通过湿蚀刻，铝形成为形成模子的部分和形成流路壁的部分。在形成模子的部分中，形成籽层5，并且，在形成流路壁的部分中，形成外部金属层50。然后，如图14C所示，从形成能量产生元件3的基板表面到变成墨水供给端口的区域中，执行激光处理。关于处理深度，通过贯通到相对侧上的表面形成激光通孔30。激光斑点直径被控制为30 μ m。形成激光处理图案，使得在墨水供给端口形成区域中以直线来设置点。作为一种类型的激光，使用YAG激光。然后，如图14D所示，通过各向异性蚀刻方法形成墨水供给端口 10。使用通过对于水溶剂混合22质量％的TMAH获得的蚀刻液。在83°C的液体温度下进行蚀刻。当形成墨水供给端口时，优选在表面上形成保护膜(未示出)。
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然后，如图14E所示，形成固体部件6。用于形成固体部件6的材料是包含环氧树脂干膜、光阳离子聚合引发剂和作为溶剂的二甲苯的负型的感光干膜。作为负型的抗蚀剂，使用包含100质量％的环氧树脂干膜EHPE3150(商标，由Daicel Chemical Industries, Ltd.制造)和6质量％的光阳离子聚合催化剂SP_172(商标，由Asahi Denka Kogyo K. K.制造)的材料。变成流路壁的感光干膜被提供，通过UV射线或深UV射线被曝光，并且被显影。由此，形成变成流路壁的固体部件6，使得侧壁与基板1的表面几乎垂直。此时的固体部件6的高度被设为10 μ m。此时，为了禁止流路壁的下侧上的籽层5在模子7和籽层5的去除期间溶解，优选地在比模子7更靠内的位置形成模子7形成部分的籽层5，并且，在固体部件6内形成外部金属层50。然后，如图14F所示，在铝籽层5上，通过无电镀覆方法由镍镀层形成模子7。作为形成方法，使用公知的无电镀覆方法。根据该方法，去除在铝的表面上形成的氧化物膜，执行锌酸盐处理，并然后形成镍。通过置换附着于铝的表面上的锌(Zn)并且通过根据还原反应生长来形成镍。作为处理液，使用由mmura Kogyo K. K.制造的药溶液。作为预处理液，使用更清洁的EPITHAS MCL-16以蚀刻铝的最上表面上的氧化物层。然后，执行锌酸盐处理。作为锌酸盐处理液，使用EPITHAS MCL-17。在经受锌酸盐处理的铝焊盘上，锌析出，并且，在其上面，无电镍通过EPITHAS NPR-18被镀覆。此时，镍的沉积速度为0. 2 μ m/min并且镍析出到与喷嘴相似的ΙΟμπι的高度；因此，无电镍镀覆的时间段为50分钟。由于通过控制时间执行镀覆，因此，可以获得与固体部件6基本上相同的高度。当模子7比固体部件6高时，可以使用化学机械抛光(CMP)。如图所示，流路壁是垂直的；因此，通过无电镀覆方法形成的模子也垂直形成。然后，如图14G所示，提供作为与流路侧壁相似类型的材料的覆盖感光干膜8。该材料是负感光干膜，并且包含作为环氧树脂干膜的100重量份数的环氧树脂ΕΗΡΕ3150 (商标，由Daicel Chemical Industries, Ltd.制造)和6重量份数的光阳离子聚合催化剂SP_172(商标，由Asahi Denka Kogyo K. K.制造)。然后，通过使用诸如步进器的曝光单元进行曝光以形成墨水排出端口 9。由于覆盖感光干膜是负型的，因此进行曝光使得光不入射到排出端口上。然后，执行显影以形成墨水排出端口 9。然后，如图14H所示，作为在墨水流路内形成的籽层5的铝材料和通过无电镀覆方法形成的镍通过氯化铁被蚀刻并且被去除。与其同时，附着于作为籽层5的铝材料上的碎片40剥离。在其上根据上述的过程形成喷嘴部分的基板1通过切割锯被切割并被分成芯片。然后，基板1被电连接以驱动能量产生元件3。然后，连接用于墨水供给的芯片槽部件以完成喷墨头。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。参照图16A 16H，描述本发明的例子10。如图16A所示，以与例子1类似的方式，制备基板1。然后，如图16B所示，通过溅射方法在基板1上沉积籽层5。作为籽层的材料，使用金。其厚度被设为0. 3 μ m。然后，如图16C所示，使用激光以从形成能量产生元件3的基板表面到变成墨水供给端口的区域执行处理。处理深度和图案与例子1相同。然后，如图16D所示，通过各向异性蚀刻方法形成墨水供给端口 10。以与例子9类似的方式进行各向异性蚀刻。然后，如图16E所示，形成变成流路壁的固体部件6。用于形成固体部件6的材料与例子9相同。然后，如图16F所示，在籽层5上，形成作为模子7的金镀层。作为形成方法，使用公知的电镀方法。作为镀液，使用主要由亚硫酸金制成的MICROFAB AulOO(商标，由ELECTROPLATING ENG OF JAPAN CO.制造)。此时，金的沉积速度为0. 3 μ m/min并且金被沉积到与流路相似的最多达14 μ m的高度；因此，作为金电镀的时间段，花费46分钟。然后，如图16G所示，以与例子9类似的方式形成墨水排出端口 9。随后，如图16F所示，以与例子9类似的方式形成墨水供给端口 10。然后，在墨水流路内形成的籽层的金和通过电镀方法形成的模子通过碘/碘化钾溶液被去除。在本例子中，使用AURUM 302(商标，由Kanto Kagaku制造)。此后的过程以与例子9类似的方式进行。经确认，在根据本例子获得的喷墨头的排出端口部件8中，不存在被视为与模子相容的层的残留物。根据本发明，由于变成流路的区域填充由金属制成的模子，因此，禁止填充变成流路的区域的模子和变成排出端口部件的覆盖层相互混合；因此，当去除模子时，模子几乎不保留于流路内。作为其结果，流路以优异的精度形成为希望的形状，并且，可以以高的产量获得具有优异的排出特性的液体排出头。虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更、等同结构和功能。
权利要求
1.一种制造液体排出头的方法，该液体排出头具有与液体的排出端口连通的液体的流路，该方法包括提供基板，在该基板上固体部件被设置为包围变成流路的区域； 在所述区域内形成由金属或金属化合物制成的流路的模子；设置由树脂制成的覆盖层，从而以接触固体部件和模子的方式覆盖固体部件和模子；和去除模子以形成流路。
2.根据权利要求1的制造液体排出头的方法，其中，在提供基板时，由金属或金属化合物制成的金属层被设置在所述区域内；并且，在形成模子时，在所述区域内的金属层的表面上通过使用金属层进行镀覆以形成由金属或金属化合物制成的镀层作为模子。
3.根据权利要求2的制造液体排出头的方法，其中，在固体部件和基板之间，金属层被设置为与固体部件和基板接触。
4.根据权利要求2的制造液体排出头的方法，其中，镀覆是在对金属层通电的同时形成镀层的电镀。
5.根据权利要求2的制造液体排出头的方法，其中，镀覆是在不对金属层通电的情况下形成镀层的无电镀覆。
6.根据权利要求5的制造液体排出头的方法，其中，提供基板包括提供其上设置了由金属或其化合物制成并用于形成金属层的金属材料层的基板； 从金属材料层，分别在所述区域内形成金属层并在所述区域外形成与该金属层隔开的外部金属层；和提供固体部件以覆盖外部金属层的顶面和侧面。
7.根据权利要求4的制造液体排出头的方法，其中，金属层由选自金、铜和包含它们的合金的任意一种制成。
8.根据权利要求7的制造液体排出头的方法，其中，镀层由选自金、铜、镍和包含它们的合金的任意一种制成。
9.根据权利要求5的制造液体排出头的方法，其中，金属层由铝制成，而镀层由镍制成。
10.根据权利要求2的制造液体排出头的方法，还包括在区域内并且在固体部件和基板之间，设置通过连续依次层叠第一金属层和第二金属层而获得的金属层；在去除镀层之后，通过相对于第一金属层选择性溶解第二金属层来去除所述区域内的第二金属层；和通过相对于第二金属层选择性地溶解来去除所述区域内的第一金属层。
11.根据权利要求10的制造液体排出头的方法，其中，第一金属层由金制成，而第二金属由铜制成。
12.根据权利要求2的制造液体排出头的方法，其中，在基板的所述区域内设置产生用于排出液体的能量的能量产生元件，并且，在覆盖层的面向能量产生元件的位置处形成排出端口。
13.根据权利要求1的制造液体排出头的方法，还包括提供基板，在该基板上固体部件被设置为分别包围变成流路的区域和与要成为流路的所述区域隔开的区域；分别在变成流路的区域中形成由金属或金属化合物制成的流路的模子，在与变成流路的区域隔开的区域中形成由金属或金属化合物制成的应力缓和部件；设置由树脂制成的覆盖层，从而以接触固体部件、模子和应力缓和部件的方式覆盖固体部件、模子和应力缓和部件；和去除模子以形成流路。
14.根据权利要求1的制造液体排出头的方法，还包括 提供具有由金属或金属化合物制成的金属层的基板； 从基板的表面进行激光处理；在保留金属层的情况下各向异性蚀刻经激光处理的基板，以形成供给端口 ；设置固体部件以包围变成流路的区域；在所述区域中形成由金属或金属化合物制成的流路的模子；设置由干膜制成的覆盖层，从而以与固体部件和模子接触的方式覆盖固体部件和模子；和去除模子和金属层。
全文摘要
本发明提出一种制造液体排出头的方法，该方法包括提供基板，变成流路壁部件的固体部件在该基板上被设置为包围变成流路的区域；在该区域内形成由金属或金属化合物制成的模子；设置由树脂制成的覆盖层以覆盖固体部件和模子；和去除模子以形成流路。
文档编号B41J2/16GK102381032SQ201110249
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年9月1日
发明者古澤健太, 小山修司, 山室纯, 岸本圭介, 本田哲朗, 松本圭司, 横山宇, 笹木弘司, 藤井谦儿 申请人:佳能株式会社